Beregning av varmetap. Hvor tykk skal isolasjonen være, sammenligning av varmeledningsevnen til materialer Termiske isolasjonsegenskaper for byggematerialer tabell

For å organisere og lokaler riktig, må du kjenne til visse funksjoner og egenskaper til materialer. Den termiske stabiliteten til huset ditt avhenger direkte av det kvalitative utvalget av de nødvendige verdiene, fordi hvis du gjør en feil i de første beregningene, risikerer du å gjøre bygningen dårligere. En detaljert tabell over varmeledningsevnen til byggematerialer, beskrevet i denne artikkelen, er gitt for å hjelpe deg.

Les i artikkelen

Hva er varmeledningsevne og hvor viktig er den?

Termisk ledningsevne er den kvantitative egenskapen til stoffer til å overføre varme, som bestemmes av koeffisienten. Denne indikatoren er lik den totale mengden varme som passerer gjennom et homogent materiale med en enhet av lengde, areal og tid med en enkelt temperaturforskjell. SI-systemet konverterer denne verdien til en termisk konduktivitetskoeffisient, som i bokstavbetegnelse ser slik ut - W / (m * K). Termisk energi forplantes gjennom materialet ved hjelp av raskt bevegelige oppvarmede partikler, som, når de kolliderer med langsomme og kalde partikler, overfører noe av varmen til dem. Jo bedre de oppvarmede partiklene er beskyttet mot de kalde, jo bedre vil den akkumulerte varmen beholdes i materialet.

Detaljert tabell over varmeledningsevnen til byggematerialer

Hovedtrekket til varmeisolerende materialer og bygningsdeler er den indre strukturen og kompresjonsforholdet til det molekylære grunnlaget til råvarene som materialene er sammensatt av. Verdiene for varmeledningskoeffisienter for byggematerialer er angitt nedenfor.

Viktig! For å oppnå mer effektiv isolasjon må du kombinere forskjellige materialer. Kompatibilitet av overflater med hverandre er angitt i instruksjonene fra produsenten.

Forklaring av indikatorer i tabellen over termisk ledningsevne av materialer og isolasjon: deres klassifisering

Avhengig av designfunksjonene til strukturen som skal isoleres, velges typen isolasjon. Så, for eksempel, hvis veggen er bygget i to rader, er 5 cm tykt skum egnet for full isolasjon.

På grunn av det brede spekteret av tettheter av skumplater, kan de perfekt isolere vegger fra OSB og gips ovenfra, noe som også vil øke effektiviteten til isolasjonen.

Du kan se nivået av termisk ledningsevne, tabellert på bildet nedenfor.

Klassifisering av termisk isolasjon

I henhold til metoden for varmeoverføring er varmeisolerende materialer delt inn i to typer:

• Isolasjon som absorberer enhver effekt av kulde, varme, kjemisk angrep, etc.;
• Isolasjon som kan reflektere alle typer påvirkning på den;

I henhold til verdien av de termiske konduktivitetskoeffisientene til materialet som isolasjonen er laget av, kjennetegnes den av klasser:

• En klasse. En slik varmeovn har den laveste termiske ledningsevnen, hvis maksimalverdi er 0,06 W (m * C);
• B klasse. Den har en gjennomsnittlig SI-parameter og når 0,115 W (m*S);
• Til klassen. Den er utstyrt med høy varmeledningsevne og viser en indikator på 0,175 W (m * C);

Merk! Ikke alle varmeovner er motstandsdyktige mot høye temperaturer. For eksempel trenger ecowool, halm, sponplater, fiberplater og torv pålitelig beskyttelse mot ytre forhold.

Hovedtyper av varmeoverføringskoeffisienter av materialet. Tabell + eksempler

Beregningen av det nødvendige, hvis det gjelder ytterveggene til huset, kommer fra den regionale plasseringen av bygningen. For å forklare tydelig hvordan det skjer, i tabellen nedenfor, vil tallene som er gitt, forholde seg til Krasnoyarsk-territoriet.

Materialtype	Varmeoverføring, W/(m*°С)	Veggtykkelse, mm	Illustrasjon
3D		5500
Hardvedtrær fra 15 %	0,15	1230
Ekspandert leirebetong	0,2	1630
Skumblokk med en tetthet på 1 tusen kg / m³	0,3	2450
Bartrær langs fibrene	0,35	2860
Eik fôr	0,41	3350
på en mørtel av sement og sand	0,87	7110
Armert betong

Hver bygning har forskjellige varmeoverføringsmotstandsmaterialer. Tabellen nedenfor, som er et utdrag fra SNiP, viser tydelig dette.

Eksempler på bygningsisolasjon avhengig av varmeledningsevne

I moderne konstruksjon har vegger som består av to eller til og med tre lag med materiale blitt normen. Ett lag består av, som velges etter visse beregninger. I tillegg må du finne ut hvor duggpunktet er.

For å organisere er det nødvendig å bruke flere SNiP-er, GOST-er, manualer og joint ventures omfattende:

• SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). "Termisk beskyttelse av bygninger". Utgave fra 2012;
• SNiP 23-01-99 (SP 131.13330.2012). "Konstruksjonsklimatologi". Utgave fra 2012;
• SP 23-101-2004. "Design av termisk beskyttelse av bygninger";
• Fordel. F.eks. Malyavin “Varmetap av bygningen. Oppslagsverk";
• GOST 30494-96 (erstattet av GOST 30494-2011 siden 2011). Bygninger er boliger og offentlige. Innendørs mikroklimaparametere";

Foreta beregninger på disse dokumentene, bestemme de termiske egenskapene til byggematerialet som omslutter strukturen, motstanden mot termisk overføring og graden av sammenfall med forskriftsdokumenter. Beregningsparametrene basert på varmeledningsevnetabellen til byggematerialet er vist på bildet nedenfor.

1. Ikke vær lat for å bruke tid på å studere teknisk litteratur om varmeledningsevnen til materialer. Dette trinnet vil minimere økonomiske og termiske tap.
2. Ikke overse klimaet i ditt område. Informasjon om GOST-er om denne saken kan enkelt finnes på Internett.

   
   Klimatrekk Mugg på veggene Oppstramming av skummet med vanntetting

Prosessen med å overføre energi fra en varmere del av kroppen til en mindre oppvarmet en kalles termisk ledning. Den numeriske verdien av en slik prosess gjenspeiler materialets varmeledningsevne. Dette konseptet er svært viktig i konstruksjon og reparasjon av bygninger. Riktig utvalgte materialer lar deg skape et gunstig mikroklima i rommet og spare en betydelig mengde på oppvarming.

Konseptet med termisk ledningsevne

Termisk ledningsevne er prosessen med termisk energiutveksling, som oppstår på grunn av kollisjonen av de minste partiklene i kroppen. Dessuten vil denne prosessen ikke stoppe før øyeblikket av temperaturlikevekt kommer. Dette tar en viss tid. Jo mer tid brukt på varmeveksling, jo lavere er varmeledningsevnen.

Denne indikatoren er uttrykt som koeffisienten for varmeledningsevne til materialer. Tabellen inneholder allerede målte verdier for de fleste materialer. Beregningen gjøres i henhold til mengden termisk energi som har gått gjennom et gitt overflateareal av materialet. Jo større den beregnede verdien er, desto raskere vil objektet gi fra seg all varmen.

Faktorer som påvirker varmeledningsevnen

Den termiske ledningsevnen til et materiale avhenger av flere faktorer:

• Med en økning i denne indikatoren blir interaksjonen mellom materialpartikler sterkere. Følgelig vil de overføre temperaturen raskere. Dette betyr at med en økning i tettheten til materialet, forbedres varmeoverføringen.

• Porøsiteten til et stoff. Porøse materialer er heterogene i sin struktur. Det er mye luft inni dem. Og dette betyr at det vil være vanskelig for molekyler og andre partikler å flytte termisk energi. Følgelig øker koeffisienten for varmeledningsevne.

• Fuktighet har også innvirkning på varmeledningsevnen. Våte materialoverflater lar mer varme passere gjennom. Noen tabeller indikerer til og med den beregnede varmeledningsevnen til materialet i tre tilstander: tørr, middels (normal) og våt.

Når du velger et materiale for romisolering, er det også viktig å vurdere forholdene der det skal brukes.

Konseptet med termisk ledningsevne i praksis

Termisk ledningsevne tas i betraktning ved designstadiet av en bygning. Dette tar hensyn til materialenes evne til å holde på varmen. Takket være deres riktige utvalg vil beboerne i lokalene alltid være komfortable. Under drift vil penger til oppvarming spares betydelig.

Isolasjon på designstadiet er optimal, men ikke den eneste løsningen. Det er ikke vanskelig å isolere en allerede ferdig bygning ved å utføre innvendig eller utvendig arbeid. Tykkelsen på isolasjonslaget vil avhenge av de valgte materialene. Noen av dem (for eksempel tre, skumbetong) kan i noen tilfeller brukes uten et ekstra lag med termisk isolasjon. Det viktigste er at tykkelsen deres overstiger 50 centimeter.

Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot isoleringen av taket, vindus- og døråpningene og gulvet. Det meste av varmen slipper ut gjennom disse elementene. Visuelt kan dette sees på bildet i begynnelsen av artikkelen.

Strukturelle materialer og deres indikatorer

For bygging av bygninger brukes materialer med lav varmeledningskoeffisient. De mest populære er:

• Armert betong, hvis varmeledningsevne er 1,68 W / m * K. Materialets tetthet når 2400-2500 kg/m 3 .

• Tre har vært brukt som byggemateriale siden antikken. Dens tetthet og varmeledningsevne, avhengig av bergarten, er henholdsvis 150-2100 kg / m 3 og 0,2-0,23 W / m * K.

Et annet populært byggemateriale er murstein. Avhengig av sammensetningen har den følgende indikatorer:

• adobe (laget av leire): 0,1-0,4 W / m * K;

• keramikk (laget ved avfyring): 0,35-0,81 W / m * K;

• silikat (fra sand med tilsetning av kalk): 0,82-0,88 W / m * K.

Betongmaterialer med tilsetning av porøse tilslag

Koeffisienten for termisk ledningsevne til materialet lar deg bruke sistnevnte til bygging av garasjer, skur, sommerhus, bad og andre strukturer. Denne gruppen inkluderer:

• Ekspandert leirebetong, hvis ytelse avhenger av typen. Solide blokker har ikke tomrom og hull. Med hulrom inni er de laget som er mindre holdbare enn det første alternativet. I det andre tilfellet vil den termiske ledningsevnen være lavere. Hvis vi vurderer de generelle tallene, er det 500-1800kg / m3. Indikatoren er i området 0,14-0,65 W / m * K.

• Porebetong, inni hvilken porer 1-3 mm i størrelse dannes. Denne strukturen bestemmer materialets tetthet (300-800kg/m3). På grunn av dette når koeffisienten 0,1-0,3 W / m * K.

Indikatorer for varmeisolasjonsmaterialer

Koeffisienten for termisk ledningsevne til varmeisolasjonsmaterialer, den mest populære i vår tid:

• ekspandert polystyren, hvis tetthet er den samme som det forrige materialet. Men samtidig er varmeoverføringskoeffisienten på nivået 0,029-0,036 W / m * K;

• glassull. Den er preget av en koeffisient lik 0,038-0,045 W / m * K;

• med en indikator på 0,035-0,042 W / m * K.

Tabell over indikatorer

For enkelhets skyld er koeffisienten for termisk ledningsevne til materialet vanligvis lagt inn i tabellen. I tillegg til selve koeffisienten, kan slike indikatorer som graden av fuktighet, tetthet og andre reflekteres i den. Materialer med høy varmeledningskoeffisient er kombinert i tabellen med indikatorer for lav varmeledningsevne. Et eksempel på denne tabellen er vist nedenfor:

Ved å bruke koeffisienten for termisk ledningsevne til materialet vil du kunne bygge ønsket bygning. Det viktigste: å velge et produkt som oppfyller alle nødvendige krav. Da vil bygningen være komfortabel å bo i; det vil opprettholde et gunstig mikroklima.

Riktig valgt vil redusere på grunn av at det ikke lenger vil være nødvendig å "varme gaten". Takket være dette vil økonomiske kostnader for oppvarming reduseres betydelig. Slike besparelser vil snart returnere alle pengene som vil bli brukt på kjøp av en varmeisolator.

Å bygge et privat hus er en veldig vanskelig prosess fra start til slutt. Et av hovedproblemene i denne prosessen er valget av byggematerialer. Dette valget bør være veldig kompetent og bevisst, fordi det meste av livet i et nytt hus avhenger av det. Å skille seg fra hverandre i dette valget er noe som den termiske ledningsevnen til materialer. Det vil avhenge av hvor varmt og behagelig huset vil være.

Termisk ledningsevne- dette er evnen til fysiske kropper (og stoffene de er laget av) til å overføre termisk energi. I enklere termer er dette overføring av energi fra et varmt sted til et kaldt. For noen stoffer vil en slik overføring skje raskt (for eksempel for de fleste metaller), og for noen tvert imot veldig sakte (gummi).

Enda tydeligere, i noen tilfeller vil materialer med en tykkelse på flere meter lede varme mye bedre enn andre materialer med en tykkelse på flere titalls centimeter. For eksempel kan noen få centimeter med gips erstatte en imponerende murvegg.

Basert på denne kunnskapen kan det antas at materialvalget vil være det mest korrekte. med lave verdier av denne mengden slik at huset ikke kjøles raskt ned. For klarhetens skyld angir vi prosentandelen av varmetapet i forskjellige deler av huset:

Hva er termisk ledningsevne avhengig av?

Verdiene av denne mengden kan avhenge av flere faktorer. For eksempel koeffisienten for termisk ledningsevne, som vi vil snakke om separat, fuktigheten til byggematerialer, tetthet og så videre.

• Materialer med indikatorer for høy tetthet har på sin side en høy evne til å overføre varme, på grunn av den tette akkumuleringen av molekyler inne i stoffet. Porøse materialer vil tvert imot varmes opp og kjøles ned saktere.
• Varmeoverføring påvirkes også av fuktighetsinnholdet i materialer. Hvis materialene blir våte, vil varmeoverføringen øke.
• Også strukturen til materialet påvirker denne indikatoren sterkt. For eksempel vil tre med tverrgående og langsgående fibre ha ulik varmeledningsevne.
• Indikatoren endres også med endringer i parametere som trykk og temperatur. Med økende temperatur øker den, og med økende trykk, tvert imot, avtar den.

Koeffisient for varmeledningsevne

For å kvantifisere denne parameteren bruker vi spesielle varmeledningskoeffisienter strengt deklarert i SNIP. For eksempel er den termiske konduktivitetskoeffisienten til betong 0,15-1,75 W / (m * C) avhengig av betongtypen. Der C er grader Celsius. For øyeblikket er det en beregning av koeffisienter for nesten alle eksisterende typer byggematerialer som brukes i konstruksjon. De termiske konduktivitetskoeffisientene til byggematerialer er svært viktige i ethvert arkitektonisk og konstruksjonsarbeid.

For praktisk valg av materialer og deres sammenligning brukes spesielle tabeller med varmeledningskoeffisienter, utviklet i henhold til normene til SNIP (byggekoder og regler). Termisk ledningsevne av byggematerialer, tabellen som vil bli gitt nedenfor, er veldig viktig i konstruksjonen av gjenstander.

• Trematerialer. For noen materialer vil parametrene bli gitt både langs fibrene (indeks 1 og på tvers - indeks 2)

• Ulike typer betong.

• Ulike typer bygnings- og dekorative murstein.

Beregning av tykkelsen på isolasjonen

Fra tabellene ovenfor kan vi se hvordan ulike varmeledningskoeffisienter kan variere for ulike materialer. For å beregne den termiske motstanden til den fremtidige veggen, det er en enkel formel, som relaterer tykkelsen på isolasjonen og koeffisienten for dens varmeledningsevne.

R \u003d p / k, der R er varmemotstandsindeksen, p er lagtykkelsen, k er koeffisienten.

Fra denne formelen er det enkelt å skille ut formelen for å beregne tykkelsen på isolasjonslaget for nødvendig varmemotstand. P = R*k. Verdien av varmemotstand er forskjellig for hver region. For disse verdiene er det også en spesiell tabell, hvor de kan sees ved beregning av tykkelsen på isolasjonen.

La oss nå gi noen eksempler de mest populære varmeovnene og deres tekniske spesifikasjoner.

I dag er spørsmålet om rasjonell bruk av drivstoff og energiressurser veldig akutt. Det arbeides kontinuerlig med måter å spare varme og energi på for å sikre energisikkerheten for utviklingen av økonomien i både landet og hver enkelt familie.

Opprettelsen av effektive kraftverk og termiske isolasjonssystemer (utstyr som gir den største varmevekslingen (for eksempel dampkjeler) og omvendt som det er uønsket fra (smelteovner)) er umulig uten kunnskap om prinsippene for varmeoverføring.

Tilnærminger til termisk beskyttelse av bygninger har endret seg, kravene til byggematerialer har økt. Hvert hus trenger isolasjon og varmesystem.. Derfor, i den varmetekniske beregningen av omsluttende strukturer, er det viktig å beregne den termiske konduktivitetsindeksen.

Konseptet med termisk ledningsevne

Termisk ledningsevne - dette er en slik fysisk egenskap ved materialet, der den termiske energien inne i kroppen går fra den varmeste delen til den kaldere. Verdien av den termiske konduktivitetsindeksen viser graden av varmetap i boliger. Avhenger av følgende faktorer:

Det er mulig å kvantifisere egenskapen til objekter for å føre termisk energi gjennom koeffisienten for termisk ledningsevne. Det er veldig viktig å gjøre et kompetent valg av byggematerialer, isolasjon for å oppnå størst motstand mot varmeoverføring. Feilberegninger eller urimelige besparelser i fremtiden kan føre til forringelse av inneklimaet, fukt i bygget, våte vegger, tette rom. Og viktigst av alt - til høye oppvarmingskostnader.

Til sammenligning, nedenfor er en tabell over termisk ledningsevne for materialer og stoffer.

Tabell 1

Metaller har høyest verdi, varmeisolerende gjenstander har lavest.

Klassifisering av byggematerialer og deres varmeledningsevne

Den termiske ledningsevnen til armert betong, murverk, utvidede leirebetongblokker, vanligvis brukt til konstruksjon av omsluttende strukturer, er preget av de høyeste standardverdiene. I byggebransjen brukes trekonstruksjoner mye sjeldnere.

Avhengig av termiske konduktivitetsverdier, byggematerialer er delt inn i klasser:

• strukturell og varmeisolerende (fra 0,210);
• varmeisolerende (opptil 0,082 - A, fra 0,082 til 0,116 - B, etc.).

Effektivitet av sandwichstrukturer

Tetthet og varmeledningsevne

For øyeblikket er det ikke noe slikt byggemateriale, hvis høye bæreevne vil bli kombinert med lav varmeledningsevne. Konstruksjonen av bygninger basert på prinsippet om flerlagsstrukturer tillater:

Kombinasjon konstruksjonsmateriale og termisk isolasjon gjør det mulig å sikre styrke og redusere tap av termisk energi til et optimalt nivå. Derfor, når du designer vegger, tas hvert lag av den fremtidige omsluttende strukturen i betraktning i beregningene.

Det er også viktig å ta hensyn til tettheten når man bygger et hus og når det er isolert.

Tettheten til et stoff er en faktor som påvirker dets varmeledningsevne, evnen til å beholde hovedvarmeisolatoren - luft.

Beregning av veggtykkelse og isolasjon

Beregningen av veggtykkelsen avhenger av følgende indikatorer:

• tetthet;
• beregnet termisk ledningsevne;
• varmeoverføringsmotstandskoeffisient.

I henhold til de etablerte normene må verdien av varmeoverføringsmotstandsindeksen til ytterveggene være minst 3,2λ W/m °C.

innbetaling tykkelse på vegger laget av armert betong og andre konstruksjonsmaterialer er presentert i tabell 2. Slike byggematerialer har høye bærende egenskaper, de er holdbare, men de er ineffektive som termisk beskyttelse og krever irrasjonell veggtykkelse.

tabell 2

Strukturelle og varmeisolerende materialer er i stand til å bli utsatt for tilstrekkelig høye belastninger, samtidig som de termiske og akustiske egenskapene til bygninger i veggomsluttende konstruksjoner øker betydelig (tabell 3.1, 3.2).

Tabell 3.1

Tabell 3.2

Varmeisolerende byggematerialer kan øke den termiske beskyttelsen av bygninger og konstruksjoner betydelig. Tabell 4 viser det de laveste verdiene av den termiske konduktivitetskoeffisienten har polymerer, mineralull, plater fra naturlige organiske og uorganiske materialer.

Tabell 4

Verdiene i tabellene over varmeledningsevne til byggematerialer brukes i beregningene:

Oppgaven med å velge de optimale materialene for konstruksjon innebærer selvfølgelig en mer integrert tilnærming. Imidlertid gjør selv slike enkle beregninger allerede i de første designstadiene det mulig å bestemme de mest passende materialene og deres mengde.

Spørsmålet om isolasjon av leiligheter og hus er veldig viktig - de stadig økende kostnadene for energibærere forplikter deg til å behandle varmen i rommet nøye. Men hvordan velge riktig isolasjonsmateriale og beregne den optimale tykkelsen? For å gjøre dette må du kjenne til indikatorene for termisk ledningsevne.

Hva er varmeledningsevne

Denne verdien karakteriserer evnen til å lede varme inne i materialet. De. bestemmer forholdet mellom mengden energi som passerer gjennom et legeme med et areal på 1 m² og en tykkelse på 1 m per tidsenhet - λ (W / m * K). Enkelt sagt, hvor mye varme vil bli overført fra en overflate av materialet til en annen.

Som et eksempel, tenk på en vanlig murvegg.

Som du kan se på figuren, er temperaturen i rommet 20 °C, og ute - 10 °C. For å overholde et slikt regime i rommet, er det nødvendig at materialet som veggen er laget av har en minimumskoeffisient for varmeledningsevne. Det er under denne betingelsen vi kan snakke om effektiv energisparing.

Hvert materiale har sin egen spesifikke indikator for denne verdien.

Under konstruksjonen aksepteres følgende inndeling av materialer som utfører en spesifikk funksjon:

• Konstruksjon av hovedrammen til bygninger - vegger, skillevegger, etc. Til dette brukes betong, murstein, porebetong osv.

Deres varmeledningsevneverdier er ganske høye, noe som betyr at for å oppnå gode energibesparelser, er det nødvendig å øke tykkelsen på ytterveggene. Men dette er ikke praktisk, da det krever ekstra kostnader og en økning i vekten av hele bygget. Derfor er det vanlig å bruke spesielle tilleggsisolasjonsmaterialer.

• Varmere. Disse inkluderer polystyren, polystyrenskum og ethvert annet materiale med lav varmeledningsevne.

De gir riktig beskyttelse av huset mot raskt tap av termisk energi.

I konstruksjon er kravene til basismaterialer - mekanisk styrke, redusert hygroskopisitet (fuktighetsbestandighet), og minst av alt - deres energiegenskaper. Derfor rettes spesiell oppmerksomhet mot varmeisolerende materialer, som skal kompensere for denne "mangelen".

Imidlertid er anvendelsen av den termiske konduktivitetsverdien i praksis vanskelig, siden den ikke tar hensyn til tykkelsen på materialet. Derfor brukes det motsatte konseptet - varmeoverføringsmotstandskoeffisienten.

Denne verdien er forholdet mellom tykkelsen av materialet og koeffisienten for varmeledningsevne.

Verdien av denne parameteren for boligbygg er foreskrevet i SNiP II-3-79 og SNiP 23-02-2003. I følge disse forskriftsdokumentene bør varmeoverføringsmotstandskoeffisienten i forskjellige regioner i Russland ikke være mindre enn verdiene spesifisert i tabellen.

SNiP.

Denne beregningsprosedyren er obligatorisk ikke bare når du planlegger byggingen av en ny bygning, men også for kompetent og effektiv isolasjon av veggene til et allerede reist hus.